一、色素炭黑的相關檢測指標介紹
GB/T 7044-2013規定的色素炭黑檢測指標主要有黑度、粒徑、吸油值、著色力、pH值、加熱減量、灰分、揮發分、流動度、總比表面積、45μm篩余物、雜質這幾個指標。色素炭黑出廠檢驗,僅需要檢測吸油值、著色力、pH值、加熱減量、灰分、黑度、流動度、45μm篩余物、雜質一共9個項目即可。而型式檢驗則要求所有指標全檢。下面我們就色素炭黑的關鍵指標重點講(jiang)解一下。
1、黑度和粒徑檢測分析
黑(hei)(hei)(hei)度(du)(du)(du)(du)和粒(li)徑(jing)這兩項(xiang)指標是色(se)素炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)(de)重要分類依(yi)據。而且(qie)黑(hei)(hei)(hei)度(du)(du)(du)(du)直接與炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)(de)粒(li)徑(jing)相關,粒(li)徑(jing)越小(xiao),比(bi)表面積愈(yu)大(da)(da),炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)的(de)(de)黑(hei)(hei)(hei)度(du)(du)(du)(du)越高(gao)。GB/T 7044-2013根(gen)據黑(hei)(hei)(hei)度(du)(du)(du)(du)和粒(li)徑(jing)將色(se)素炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)分成三大(da)(da)類即高(gao)色(se)素接觸(chu)法(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)或高(gao)色(se)素爐法(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)、中(zhong)色(se)素接觸(chu)法(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)或中(zhong)色(se)素爐法(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)、普通(tong)色(se)素接觸(chu)法(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)或普通(tong)色(se)素爐法(fa)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)。黑(hei)(hei)(hei)度(du)(du)(du)(du)測(ce)(ce)定可以根(gen)據GB/T 7048-2012《色(se)素炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)-黑(hei)(hei)(hei)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)測(ce)(ce)定》的(de)(de)方法(fa)來(lai)檢測(ce)(ce)。
2、表面化學性能檢測分析
加(jia)熱減量、揮(hui)發(fa)分(fen)、流動(dong)度(du)等是色(se)(se)素炭黑(hei)(hei)表(biao)(biao)面(mian)化學性能(neng)表(biao)(biao)現的關鍵指標。色(se)(se)素炭黑(hei)(hei)表(biao)(biao)面(mian)具(ju)有不同的含氧官能(neng)團,這些含氧官能(neng)團越(yue)高則揮(hui)發(fa)分(fen)則越(yue)高,而色(se)(se)素炭黑(hei)(hei)表(biao)(biao)現出的色(se)(se)調可(ke)(ke)調性能(neng)就越(yue)好。揮(hui)發(fa)分(fen)含量檢(jian)(jian)測可(ke)(ke)以依據GB/T 7047-2006《色(se)(se)素炭黑(hei)(hei)-揮(hui)發(fa)分(fen)含量的測定》,流動(dong)度(du)檢(jian)(jian)測可(ke)(ke)以依據GB/T 7052-2012《色(se)(se)素炭黑(hei)(hei)-流動(dong)度(du)的測定》。
3、比表面積檢測分析
為(wei)什么要檢測比表面積?那是因(yin)為(wei)色素(su)炭(tan)黑屬(shu)于表面大(da)的物(wu)質、所以具有一(yi)定的吸(xi)濕(shi)性(xing)能。而且如果吸(xi)濕(shi)性(xing)能超標,則對色素(su)炭(tan)黑的包(bao)裝、貯存、運(yun)輸等過程,產生不必(bi)要的麻煩(fan)、甚(shen)至影響(xiang)最(zui)終的交貨質量。此(ci)外(wai)(wai)如果色素(su)炭(tan)黑比表面積不統一(yi),吸(xi)濕(shi)量過大(da),除了會對加工帶來(lai)麻煩(fan)外(wai)(wai),還會要求進行特(te)殊包(bao)裝處(chu)理,增加生產成本。
當然,色(se)素炭黑(hei)的(de)(de)檢測指(zhi)標還有其他好幾(ji)項。其實概況來講就是(shi)對色(se)散度、覆(fu)蓋力、流動(dong)性(xing)、相容(rong)性(xing)、穩定性(xing)、明(ming)暗度等(deng)幾(ji)個常見母料(liao)質量性(xing)能的(de)(de)要求,延伸(shen)出的(de)(de)指(zhi)標規定。色(se)素炭黑(hei)在垃圾袋、塑(su)料(liao)袋、電纜材料(liao)等(deng)產品(pin)的(de)(de)制造中應用(yong)極(ji)為常見,所以我們(men)一定要通過檢測,把(ba)好質量關(guan),避免造成不必(bi)要的(de)(de)損失。
二、 色素炭黑的黑度和什么有關系
1、平均原生粒徑
色(se)(se)素炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)的平均原(yuan)生粒(li)徑常稱為粒(li)徑,是炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)重要指標之一。炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)粒(li)徑的大(da)小,在很大(da)程度上是由其生產工(gong)藝決定的。在爐(lu)法工(gong)藝生產的炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei),是色(se)(se)素炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)原(yuan)生粒(li)子粒(li)徑的變(bian)化范圍最大(da)的工(gong)藝;從10納米(mi)到80納米(mi)。原(yuan)生粒(li)子的平均粒(li)徑和(he)(he)粒(li)徑分布從根本上決定了色(se)(se)素炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)的性能,特別(bie)是其黑(hei)(hei)度和(he)(he)著色(se)(se)力。
2、結構
原始粒子的(de)聚(ju)(ju)(ju)集(ji)(ji)程(cheng)度通常(chang)被(bei)(bei)稱(cheng)為(wei)"結(jie)(jie)構"。主要分(fen)為(wei)兩種(zhong),一種(zhong)是(shi)高結(jie)(jie)構炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(高聚(ju)(ju)(ju)集(ji)(ji)度的(de)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)被(bei)(bei)稱(cheng)為(wei)高結(jie)(jie)構炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei));另一種(zhong)是(shi)低(di)結(jie)(jie)構炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(低(di)聚(ju)(ju)(ju)集(ji)(ji)度的(de)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)則被(bei)(bei)稱(cheng)為(wei)低(di)結(jie)(jie)構炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei))。色素炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)原生粒子并非單獨的(de)分(fen)離狀(zhuang)態存在,它們也會(hui)形成聚(ju)(ju)(ju)熔體(ti)和聚(ju)(ju)(ju)集(ji)(ji)體(ti)。爐法炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)聚(ju)(ju)(ju)集(ji)(ji)程(cheng)度可以通過工藝的(de)變(bian)化來調整;而接觸法炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)聚(ju)(ju)(ju)集(ji)(ji)程(cheng)度因(yin)其開放(fang)式的(de)工藝則很(hen)難調控(這里需要有經驗的(de)技術人員進行調節(jie))。
3、表面活性
主要由碳元(yuan)素組成,其中含(han)碳量為90%~99%左右,也(ye)會含(han)有少量的(de)氧(yang)、氫(qing)、氮和硫等(deng)元(yuan)素。這里所說的(de)炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)表(biao)面活(huo)性(xing)(xing),對于(yu)酸(suan)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)是指在炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)粒子表(biao)面生(sheng)成的(de)含(han)氧(yang)表(biao)面基團的(de)多(duo)少,這些酸(suan)性(xing)(xing)表(biao)面基團主要為羧(suo)基、酚羥基、醌基、內(nei)酯(zhi)基等(deng);對于(yu)堿(jian)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)是指炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)表(biao)面的(de)堿(jian)性(xing)(xing)氧(yang)化(hua)(hua)物,它們影響著炭(tan)(tan)黑(hei)(hei)的(de)理(li)化(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng),如潤濕分散性(xing)(xing),催化(hua)(hua)活(huo)性(xing)(xing)以及(ji)電化(hua)(hua)學性(xing)(xing)能(neng)。
三、色素炭黑黑度為什么越低越好
黑(hei)(hei)度(du)(du)是指顏(yan)料(liao)的(de)(de)深(shen)度(du)(du)和(he)(he)純度(du)(du),通常用(yong)光(guang)學(xue)儀器測量(liang)(liang)。黑(hei)(hei)度(du)(du)越高(gao),顏(yan)色越深(shen),但也(ye)意味著(zhu)顏(yan)料(liao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)雜質(zhi)和(he)(he)不(bu)純物質(zhi)越多。如果顏(yan)料(liao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)雜質(zhi)和(he)(he)不(bu)純物質(zhi)過多,會影(ying)響到顏(yan)料(liao)的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)和(he)(he)穩(wen)定(ding)(ding)性,甚至會對使(shi)用(yong)效果產生負(fu)面(mian)影(ying)響。因此,黑(hei)(hei)度(du)(du)高(gao)并(bing)不(bu)一定(ding)(ding)意味著(zhu)顏(yan)料(liao)質(zhi)量(liang)(liang)好。顏(yan)料(liao)的(de)(de)黑(hei)(hei)度(du)(du)與其(qi)粒(li)度(du)(du)和(he)(he)分散(san)性密切相關。粒(li)度(du)(du)越細,分散(san)性越好,顏(yan)料(liao)的(de)(de)黑(hei)(hei)度(du)(du)就越低,因此得出色素炭黑(hei)(hei)黑(hei)(hei)度(du)(du)為什么越低越好這個結論。